Analyse comparative entre le chiffrement symétrique et asymétrique

Dans le domaine de la cryptographie moderne, on distingue deux catégories principales : la cryptographie symétrique et l'asymétrique. Le chiffrement symétrique est considéré comme synonyme de cryptographie symétrique, tandis que la cryptographie asymétrique englobe deux applications fondamentales : le chiffrement asymétrique et les signatures numériques.

Cette classification peut s'organiser de la manière suivante :

| Cryptographie symétrique | Cryptographie asymétrique ( ou de clé publique ) | |------------------------|----------------------------------------------| | Chiffrement symétrique | Chiffrement asymétrique | | | Signatures numériques |

Dans cet article, nous nous concentrerons sur l'examen des algorithmes de chiffrement symétrique et asymétrique.

Différences clés entre le chiffrement symétrique et asymétrique

La distinction fondamentale entre ces deux méthodes réside dans le nombre de clés utilisées. Alors que le chiffrement symétrique utilise une seule clé, l'asymétrique en utilise deux clés liées mais différentes. Cette différence apparemment simple entraîne d'importantes implications fonctionnelles et détermine leurs usages respectifs.

Gestion des clés

En cryptographie, les algorithmes de chiffrement génèrent des clés sous forme de séquences de bits pour chiffrer et déchiffrer des informations. La manière dont ces clés sont utilisées fait la différence entre les méthodes symétriques et asymétriques.

Le chiffrement symétrique utilise la même clé pour chiffrer et déchiffrer. En revanche, le chiffrement asymétrique utilise une clé pour le chiffrement (appelée clé publique) et une autre pour le déchiffrement (clé privée). Dans les systèmes asymétriques, la clé publique peut être partagée librement, tandis que la clé privée doit rester secrète.

Par exemple, si Ana envoie un message à Carlos en utilisant un cryptage symétrique, elle devra lui fournir la même clé qu'elle a utilisée pour le chiffrer. Cela implique que si un tiers intercepte la communication, il pourrait accéder aux informations chiffrées.

En contraste, si Ana utilise la méthode asymétrique, elle chiffrera le message avec la clé publique de Carlos, qui pourra le déchiffrer avec sa clé privée. De cette manière, le chiffrement asymétrique offre un niveau de sécurité supérieur, car même si quelqu'un intercepte les messages et obtient la clé publique, il ne pourra pas déchiffrer l'information.

Longueur des clés

Une autre différence significative entre les deux types de chiffrement concerne la longueur des clés, mesurée en bits et directement liée au niveau de sécurité de chaque algorithme.

Dans les systèmes symétriques, les clés sont sélectionnées aléatoirement et leur longueur acceptée communément oscille entre 128 et 256 bits, selon le niveau de sécurité requis. Dans le chiffrement asymétrique, il doit exister une relation mathématique entre les clés publique et privée, ce qui implique qu'elles sont liées par une formule mathématique spécifique. Pour cette raison, les clés asymétriques doivent être considérablement plus longues pour fournir un niveau de sécurité équivalent. La différence dans la longueur des clés est si notable qu'une clé symétrique de 128 bits et une asymétrique de 2048 bits offrent environ le même niveau de protection.

Avantages et inconvénients comparatifs

Chaque type de chiffrement présente ses propres forces et faiblesses. Les algorithmes de chiffrement symétrique se distinguent par leur rapidité et leur efficacité computationnelle, mais leur principal inconvénient réside dans la distribution des clés. Étant donné que la même clé est utilisée pour chiffrer et déchiffrer, celle-ci doit être partagée avec tous ceux qui nécessitent un accès, ce qui comporte certains risques inhérents.

D'autre part, le chiffrement asymétrique résout le problème de la distribution des clés en utilisant des clés publiques pour le chiffrement et des clés privées pour le déchiffrement. Cependant, les systèmes asymétriques sont significativement plus lents par rapport aux systèmes symétriques et nécessitent une plus grande capacité de traitement en raison de la longueur des clés.

Applications pratiques

Chiffrement symétrique

Étant donné sa rapidité, le chiffrement symétrique est largement utilisé pour protéger les informations dans de nombreux systèmes informatiques contemporains. Par exemple, le Advanced Encryption Standard (AES) est utilisé par diverses entités gouvernementales pour chiffrer des informations classifiées. L'AES a remplacé l'ancien Data Encryption Standard (DES), développé dans les années 1970 comme norme de chiffrement symétrique.

Chiffrement asymétrique

Le chiffrement asymétrique trouve son application dans des systèmes où plusieurs utilisateurs peuvent avoir besoin de chiffrer et de déchiffrer des messages ou des paquets de données, en particulier lorsque la vitesse et la puissance de traitement ne sont pas prioritaires. Un exemple simple est le courrier électronique chiffré, où une clé publique peut être utilisée pour chiffrer des messages et une clé privée pour les déchiffrer.

Systèmes hybrides

Dans de nombreuses applications, le chiffrement symétrique et asymétrique est combiné. Un exemple marquant de ces systèmes hybrides est les protocoles cryptographiques Security Sockets Layer (SSL) et Transport Layer Security (TLS), développés pour garantir des communications sécurisées sur Internet. Actuellement, les protocoles SSL sont considérés comme non sécurisés et leur utilisation n'est pas recommandée, tandis que les protocoles TLS sont considérés comme sécurisés et sont largement utilisés par les navigateurs web modernes.

Chiffrement dans le contexte des cryptomonnaies

De nombreuses portefeuilles de cryptomonnaies mettent en œuvre des méthodes de cryptage pour fournir un niveau de sécurité supplémentaire aux utilisateurs finaux. Les algorithmes de cryptage sont utilisés lorsque l'utilisateur définit un mot de passe pour son fichier de portefeuille, qui est utilisé pour accéder au logiciel.

Cependant, il existe une idée fausse selon laquelle les systèmes blockchain utilisent des algorithmes de cryptage asymétrique en raison de l'utilisation de paires de clés publiques et privées dans Bitcoin et d'autres cryptomonnaies. Il est important de clarifier que le cryptage asymétrique et les signatures numériques sont deux applications distinctes de la cryptographie asymétrique ( ou de la cryptographie à clé publique ).

En effet, tous les systèmes de signature numérique n'utilisent pas le chiffrement, même s'ils utilisent des clés publiques et privées. Un message peut être signé numériquement sans nécessité de chiffrement. RSA est un exemple d'algorithme qui peut être utilisé pour signer des messages chiffrés, mais l'algorithme de signature numérique utilisé dans Bitcoin (, appelé ECDSA), n'implique pas de chiffrement.