Philippe Guillot, La cryptologie, l art des codes secrets

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1 Histoire de la recherche contemporaine La revue du Comité pour l histoire du CNRS Tome IV-N La recherche scientifique: objet d'étude et enjeu social Philippe Guillot, La cryptologie, l art des codes secrets René Bimbot Éditeur CNRS Éditions Édition électronique URL : ISSN : X Édition imprimée Date de publication : 15 décembre 2015 Pagination : 182 ISBN : ISSN : Référence électronique René Bimbot, «Philippe Guillot, La cryptologie, l art des codes secrets», Histoire de la recherche contemporaine [En ligne], Tome IV-N , mis en ligne le 15 décembre 2015, consulté le 30 septembre URL : Ce document a été généré automatiquement le 30 septembre Comité pour l histoire du CNRS

2 1 Philippe Guillot, La cryptologie, l art des codes secrets René Bimbot RÉFÉRENCE Philippe Guillot, La cryptologie, l art des codes secrets, Les Ulis, EDP Science, 2013, 182 p. ISBN Malgré les apparences, la lecture est rarement une activité passive. Mais lorsqu il s agit de l ouvrage dont il est question ici, cette affirmation trouve une illustration éclatante. En effet, la cryptologie, science à la fois très ancienne et très moderne, est extrêmement complexe, et ce sont ses clés que Philippe Guillot livre au lecteur. C est donc au prix d une attention soutenue que ce dernier pourra l appréhender dans ses grands principes et dans toutes ses variantes. Il faut dire que l auteur possède une connaissance complète, à la fois théorique et pratique, de cette science, puisqu il l enseigne à l université Paris 8 depuis 2003 après avoir l avoir appliquée dans ses aspects les plus concrets dans plusieurs entreprises, en tant qu ingénieur de recherche, chef de laboratoire ou responsable de la sécurité. 2 L usage de la cryptologie est resté réservé aux États jusqu en 1998, mais ses moyens sont actuellement à la disposition de tous les citoyens, sans que ceux-ci ne s en rendent généralement compte. Toute personne qui utilise internet pour lire ses messages personnels ou qui paie ses achats avec sa carte bancaire entre obligatoirement dans la sphère de cette science. Chacun en est donc utilisateur, par exemple lorsqu il se sert d internet ou de sa carte bancaire, mais l élaboration des techniques de codage, science appelée cryptographie, reste l apanage de spécialistes. Quant à l art de déchiffrer les messages sans en posséder la clé, elle constitue une autre science, la cryptanalyse. C est une activité couramment pratiquée par les services secrets des États et par des entreprises pratiquant l espionnage industriel, mais aussi par des «amateurs», des «

3 2 hackers», dont les exploits font parfois la une des journaux. La cryptographie et la cryptanalyse ont ceci en commun qu elles font de plus en plus appel aux mathématiques et à la physique. 3 L ouvrage est divisé en sept chapitres. 4 Le premier d entre eux traite des procédés traditionnels. Ceux-ci vont de la substitution simple d une lettre par une autre, selon une loi plus ou moins compliquée, consistant, par exemple, à décaler d un ou plusieurs rangs les lettres de l alphabet, tout en en respectant l ordre. C est le chiffre de César, déjà utilisé dans l Antiquité, mais qui subsiste encore de nos jours sous le nom de ROT13, le chiffre 13 indiquant de combien de lettres le décalage est effectué. Plus élaboré, le «parc à cochons», utilisé par certains écoliers, dérive de «la croix des huit béatitudes» des Templiers. Ici, chaque lettre est transcrite par un symbole indiquant sa position dans une grille qui constitue la clé du message. 5 Le déchiffrement des messages codés par substitution simple est assez aisé si l on procède à une analyse des fréquences des lettres ou groupes de lettres. On peut y remédier en utilisant un procédé poly-alphabétique, dans lequel une même lettre peut être chiffrée par plusieurs caractères différents. Mais, comme cryptage et décryptage doivent pouvoir être effectués rapidement, il devient alors nécessaire d utiliser des machines conçues à cet effet. La plus connue est la machine allemande Enigma, petite merveille d ingénierie des années 1920, qui comportait un clavier de machine à écrire et trois rotors et qui pouvait servir tant au cryptage qu au décryptage. 6 Enfin, un message codé atteindra plus facilement son objectif, si rien ne laisse apparaître qu il est crypté. C est le principe de la stéganographie dans lequel un message anodin cache le message réel (par exemple, seule la première lettre de chaque mot est à retenir). 7 Le second chapitre aborde la cryptologie symétrique moderne. Celle-ci a pris naissance au XVIII e siècle, lorsque la transmission des messages s est accélérée en raison de l avènement de nouvelles techniques : la télégraphie, l alphabet Morse, le téléphone, puis la TSF. Les procédés de chiffrement deviennent classiques et sont donc connus de tous. Mais ils mettent en jeu des transformations mathématiques complexes et la clé qui permet de décoder les messages n est connue que des deux correspondants. Il en existe de nombreuses variantes. Un exemple typique est celui d un message transmis sous forme d un ruban perforé dont le déchiffrement nécessite la lecture simultanée d un autre ruban perforé qui en constitue la clé. Ce ruban-clé est donc réalisé en deux exemplaires identiques, un pour chacun des deux correspondants, qui ne devront en aucun cas tomber dans les mains d individus mal intentionnés ou indiscrets. 8 Le troisième chapitre présente la cryptographie à clé publique. L auteur déclare d ailleurs que, ni la clé, ni son procédé ne sont secrets. Mais il précise ensuite qu en fait, dans cette technique, née en 1976, seule une partie de la clé est connue de tous. Le destinataire doit posséder un complément (secret) de cette clé pour déchiffrer le message. Cette méthode est illustrée par l image d un cadenas ouvert la clé publique que l émetteur peut fermer, mais dont seul le destinataire possède la clé la clé secrète. La théorie de ce procédé de codage met en œuvre des mathématiques complexes (fonctions à sens unique, calculs modulo n, congruences ). 9 Le quatrième chapitre traite de la cryptanalyse, qui est, rappelons-le, l art de décrypter les messages sans en connaître la clé. Plusieurs méthodes sont décrites, la première d entre elles étant la «force brutale», qui consiste à essayer successivement toutes les combinaisons possibles. Elle est couramment utilisée par les hackers pour tenter de

4 3 découvrir les codes secrets des connexions internet. Le temps nécessaire pour «craquer» le code augmente avec le nombre de caractères du code et diminue avec la puissance des ordinateurs utilisés. Ce chapitre évoque en particulier les travaux des services secrets britanniques pendant la seconde guerre mondiale. Puissamment aidés par le mathématicien Alan Turing, considéré comme un précurseur de l informatique, ils parvinrent à déchiffrer grâce à des dispositifs électromécaniques (les «bombes»), les messages codés par la machine allemande Enigma, et réalisèrent le premier calculateur électronique à tubes, le fameux «Colossus». 10 Le chapitre cinq illustre le fait que la cryptologie concerne tous les citoyens en donnant de nombreux exemples de la cryptographie au quotidien, en passant en revue quatre outils dont la sécurité met généralement en jeu clé publique et clé privée. Il s agit : de la carte bancaire qui possède des protections à plusieurs niveaux ; du réseau internet ; du téléphone mobile, dont la sécurité est assurée, comme chacun sait, par une carte à puce, la carte SIM et dont l usage nécessite la connaissance d un code secret, le code PIN ; de la télévision à péage. 11 Les méthodes de cryptage mises en jeu dans les dispositifs de sécurité de ces quatre outils sont décrits dans toute leur complexité. 12 Les deux derniers chapitres sont les plus ardus. En ce qui concerne le sixième, de l aveu même de l auteur, pourtant optimiste quant aux capacités de ses lecteurs, sa «première lecture peut sembler rude»! Il présente les éléments de la théorie cryptologique. Compte tenu des difficultés qu il recèle, nous laisserons le soin aux plus avertis de le découvrir par eux-mêmes Le septième est purement spéculatif. Il aborde une technique de cryptographie qui nécessiterait l utilisation d un outil encore inaccessible, l ordinateur quantique. Cette technique mettrait en jeu la communication par transmission de photons uniques, irréalisable aujourd hui. Mais elle utiliserait les ressources étonnantes de la mécanique quantique en exploitant, par exemple, l existence d états superposés ce qui lui confèrerait une sécurité inégalée. Par ailleurs, l ordinateur quantique rendrait inutiles presque tous les procédés actuels de codage, qu il serait capable de déchiffrer aisément. 13 Enfin, l auteur s interroge sur la nature de la cryptologie. Indéfectiblement liée aux mathématiques, à la théorie de l information, et à la physique, est-elle un art ou une science? En tout état de cause, il s agit d une activité sociale qui «s installe durablement comme une discipline au carrefour entre sciences, société et industrie». 14 En conclusion, bien qu il paraisse dans une collection intitulée «Introduction à», cet ouvrage est d un niveau assez élevé. Comme il est très documenté et complet, il s avèrera très utile à ceux qui recherchent un guide dans les méandres de cette discipline riche de son passé et dont l avenir est assuré. Il peut être conseillé au grand public, mais, pour la majorité des lecteurs, une partie de son contenu restera inaccessible. Cependant, il aborde les difficultés de façon progressive, ce qui fait que chacun pourra y puiser selon le temps qu il souhaite consacrer à sa lecture. En particulier, celui qui ignore tout de la cryptologie devra se focaliser sur le premier chapitre qui donne ses bases historiques et les grands principes qu elle met en œuvre ainsi que sur le cinquième. Dans ce dernier il devra éventuellement laisser de côté les développements théoriques ou mathématiques. Mais cette lecture restreinte lui apportera néanmoins des informations très intéressantes et peut-être le désir d approfondir le sujet.

5 4 AUTEURS RENÉ BIMBOT Physicien