Qu’est-ce que le chiffrement à clé publique ?
La cryptographie à clé publique (PKC), également connue sous le nom de cryptographie asymétrique, est un mécanisme qui utilise à la fois une clé privée et une clé publique, par opposition à la clé unique utilisée en cryptographie. L'utilisation de paires de clés confère à PKC un ensemble unique de caractéristiques et de capacités qui peuvent être utilisées pour résoudre les défis inhérents à d'autres techniques de chiffrement. Cette forme de cryptographie est devenue un élément important de la sécurité informatique moderne, ainsi qu'un élément essentiel pour le développement de l'écosystème des cryptomonnaies.
Comment fonctionne le chiffrement à clé publique ?
Dans le système PKC, la clé publique est utilisée par l’expéditeur pour chiffrer les informations, tandis que la clé privée est utilisée par le destinataire pour les déchiffrer. Les deux clés sont différentes dans le sens où la clé publique peut être partagée en toute sécurité sans affecter la sécurité de la clé privée. Chaque paire de clés asymétriques est unique, garantissant qu'un message chiffré avec une clé publique ne peut être lu que par le propriétaire de la clé privée correspondante.
Étant donné que les algorithmes de chiffrement asymétrique produisent des paires de clés mathématiquement liées, la longueur de la clé est beaucoup plus longue que celle des paires de clés produites par le chiffrement symétrique. Cette longueur plus longue – généralement de 1 024 à 2 048 bits – rend extrêmement difficile le calcul de la clé privée à partir de la clé publique. L’un des algorithmes de chiffrement asymétrique les plus couramment utilisés aujourd’hui s’appelle RSA. Dans le schéma RSA, les clés sont générées à l'aide d'un module qui multiplie deux nombres (généralement deux grands nombres premiers). Pour faire plus simple, le module génère deux clés (une clé publique qui peut être partagée et une clé privée qui doit rester secrète). L'algorithme RSA a été décrit pour la première fois en 1977 par Rivest, Shamir et Adleman (RSA est une combinaison des premières lettres de ces trois) et reste un composant clé des cryptosystèmes à clé publique.
PKC - Outil cryptographique
La cryptographie à clé publique résout l'un des problèmes de longue date des algorithmes symétriques : le problème de la communication de la clé utilisée à la fois pour le cryptage et le déchiffrement. L'envoi de la clé via une connexion non sécurisée risque d'exposer à un tiers les messages chiffrés avec la clé partagée. Bien qu’il existe des techniques cryptographiques (comme le protocole d’échange de clés Diffie-Hellman-Merkle) pour résoudre ce problème, le risque d’attaque reste vulnérable. En revanche, avec la cryptographie à clé publique, la clé utilisée pour le chiffrement peut être partagée en toute sécurité sur n'importe quelle connexion. En conséquence, les algorithmes asymétriques offrent un niveau de protection plus élevé que les algorithmes symétriques.
Application pour créer des signatures numériques
Une autre application des algorithmes de chiffrement asymétriques est l’authentification des données via des signatures numériques. Essentiellement, une signature numérique est un hachage créé à partir des données contenues dans un message. Lorsqu'un message est envoyé, le destinataire peut vérifier la signature à l'aide de la clé publique de l'expéditeur afin d'authentifier la source du message et de garantir que le message n'est pas falsifié. Dans certains cas, les signatures numériques et le cryptage sont appliqués en combinaison avec le hachage lui-même crypté dans le cadre du message. Il convient toutefois de noter que tous les systèmes de signature numérique n’utilisent pas de techniques de cryptage.
Restrictions
Bien qu'il puisse être utilisé pour améliorer la sécurité informatique et vérifier l'intégrité des messages, PKC présente certaines limites. En raison des mathématiques complexes impliquées dans le chiffrement et le déchiffrement, les algorithmes asymétriques peuvent être assez lents lorsqu’ils sont obligés de traiter de grandes quantités de données. Ce type de cryptographie dépend également fortement de l’hypothèse selon laquelle la clé privée sera gardée secrète. Si une clé privée est accidentellement partagée ou exposée, la sécurité de tous les messages chiffrés avec la clé publique correspondante est compromise. Les utilisateurs peuvent également perdre accidentellement leurs clés privées, auquel cas ils ne peuvent pas accéder aux données cryptées.
Applications de chiffrement à clé publique
Ce type de cryptographie est utilisé par de nombreux systèmes informatiques modernes pour assurer la sécurité des informations sensibles. Le courrier électronique, par exemple, peut être chiffré à l’aide de techniques de chiffrement à clé publique pour garder le contenu secret. Le protocole Secure Sockets Layer (SSL) permet de sécuriser les connexions aux sites Web qui peuvent également utiliser la cryptographie asymétrique. Les systèmes PKC ont même été utilisés pour fournir un environnement de vote électronique sécurisé capable de permettre aux électeurs de participer aux élections depuis leur ordinateur personnel.
PKC est également très présent dans la technologie blockchain et les crypto-monnaies. Lorsqu’un nouveau portefeuille de crypto-monnaie est configuré, une paire de clés est générée (clé publique et clé privée). L'adresse publique est créée à l'aide d'une clé publique et peut être partagée en toute sécurité avec d'autres. Les clés privées, quant à elles, sont utilisées pour créer des signatures numériques et vérifier les transactions et doivent donc rester secrètes. Une fois qu'une transaction a été vérifiée en confirmant le hachage contenu dans la signature numérique, elle peut être ajoutée au registre de la blockchain. Le système de vérification de signature numérique garantit que seule la personne disposant de la clé privée liée au portefeuille de crypto-monnaie respectif peut retirer des fonds. Il convient de noter que les chiffrements asymétriques utilisés dans les applications de cryptomonnaie sont différents de ceux utilisés à des fins de sécurité informatique. Par exemple, Bitcoin et Ethereum utilisent une cryptographie spécialisée appelée algorithme de signature numérique à courbe elliptique (ECDSA) pour vérifier les transactions.
De la sécurité informatique à la vérification des transactions en cryptomonnaies, la cryptographie à clé publique joue un rôle essentiel dans la sécurisation des systèmes numériques modernes. En utilisant des clés publiques et privées par paires, les algorithmes de chiffrement asymétrique résolvent les problèmes de sécurité fondamentaux présentés par le chiffrement symétrique. Bien que le PKC soit utilisé depuis de nombreuses années, de nouveaux usages et applications sont régulièrement développés, notamment dans le secteur de la blockchain et des cryptomonnaies.
