CULTURE GENERALE CRYPTOGRAPHIE Plan Pourquoi un cours consacré à la cryptographie ? La stéganographie : Art du camouflage La transposition La substitution L’étude des fréquences Le chiffre de Marie Stuart Le secret du masque de fer La substitution homophonique Le chiffre indéchiffrable Pourquoi un cours de cryptographie ? Le pharmacien expert en écritures L’Officine de Dorvault (1844) fait du pharmacien un expert en écritures publiques et privées, apte à détecter falsifications et encres sympathiques L’art des cryptanalystes Une illustration ludique du discours de la méthode La stéganographie : Art du camouflage (Dissimulation même du message) Les premiers témoignages Les histoires d’Hérodote, témoignages sur les guerres médiques . Xerxès et les tablettes de cire de Demaratus (Xerxès prépare un armée pendant 5 ans afin d’envahir la grande cité Grecques en secret. Demaratus découvre le plan de Xerxès et envoi un messager à Sparte afin de les préparer à la défense. Le messager prit l’apparence d’un petit commerçant. Il porte un message mais il ignore ce qu’il est. Le messager subit un contrôle lorsqu’il franchi la frontière mais les contrôleurs ne trouve rien, il est porteur de tablettes où le message est caché sur le bois) Le rasoir d’Histaïaeus L’œuf dur de Giovanni Porta (Le message est écrit sur la coquille de l’œuf dure et sera lisible sur le blanc de l’œuf) Sous d’autres latitudes Les boulettes de cire chinoise (Boulettes de soies avalées par le messager) Les jeux littéraires L’abjuration d’un catholique George Sand à Alfred de Musset La transposition (Rendre le message incompréhensible) Le principe Une redistribution des lettres du message Ceci conduit à une anagramme Exemple : OPIRE conduit à 2 possibilités de texte en clair POIRE et PROIE La nécessité d’une clé pour coder et décrypter L’écriture en dent de scie Ton secret est ton prisonnier : S’il fuit tu deviendras son prisonnier La scytale spartiate (On enroule un ruban de cuir autour d’un scytale (bâton hexagonale)) 1 Le principe de base de la cryptographie Tout cryptage repose sur un principe (Algorithme) et une clé La clé prime sur l’algorithme en termes de sécurité « La sécurité d’un système de cryptement ne doit pas dépendre de la préservation du secret de l’algorithme. La sécurité ne repose que sur le secret de la clé » Auguste Kerchoffs Van Nieuwenhof, La cryptographie militaire, 1883 La substitution (Coder un message) Le principe Le remplacement d’une lettre du texte clair par un signe quelconque (Autre lettre, chiffre…) Exemples Le chiffre Pigpen (Francs-maçons, XVIIIe siècle) Le chiffre des templiers Le chiffre du Kama Sutra ADHIKMORSUWYZ VX BGJC QLNEF PT L’exemple historique : Le chiffre de César La Guerre des Gaules La vie des douze Césars de Suétone Un décalage de trois rangs dans l’alphabet Exemple : Veni Vidi Vici YHQL YLGL YLFL La faiblesse de ce chiffre Le nombre limité de clés (25) d’où La substitution avec mot-clé Julius Caesar ABCDEFG HI J KL MNOPQR STUVWXYZ JUL I SCAE RTVWX Y ZBDFGHKMNOPQ L’apport de la civilisation arabe IXe siècle : l’âge d’or d’une civilisation (Mathématiques, linguistique, étymologie…) Abu Yusuf Ya’qub ibn as-Sabbath ibn Oomran ibn Ismail al-Kindi Le manuscrit sur le déchiffrement des messages cryptographiques L’analyse des fréquences L’outil de base de la cryptanalyse (Fréquences des lettres dans différentes langues Lettre % A 9,42% B 1,02 % C 2,64 % D 3,39 % E 15,87 % … K 0,00 % W 0,00 % (La méthode par substitution par mots clés peuvent être déchiffrés par l’analyse de la fréquence) Les premiers cryptanalystes occidentaux Giovanni Soro Philibert Babou François Viète (Réussi à décrypter les écritures secrètes de Philippe II, dit inviolable) 2 Les tentatives d’amélioration du chiffre de substitution Introduction de diversions cryptographiques (Signes nuls, doublés…) Ajout de mots de code (Notion de Nomenclature) Synthèse générale Stéganographie (Cachée) Ecriture Secrète Code Substitution (Cryptographie (Brouillé) Transposition Chiffre (Change les lettres) Le chiffre de Marie Stuart Une petite reine en exil Décembre 1542 naissance de Marie 1548 Départ pour la France 1558 Mariage avec le dauphin François (Marie devient reine de France et reine d’Ecosse. Mort de François elle devient veuve à 18 ans) 1561 Retour en Ecosse Marie reine d’Ecosse Un peuple en majorité presbytérien Une instabilité politique Des alliances désastreuses 1568 La fuite en Angleterre 19 ans d’emprisonnement Un danger pour Elisabeth Une détention de plus en plus dure … Mais un jour l’espoir ! Le complot Le geôlier Gilbert Gifford La conjuration de Babington Walsingham et le linguiste Th. Phelippes 1586 Ouverture de du procès Le faux post-scriptum Un chiffre imparfait Une substitution alphabétique renforcée par des mots-codes (Marie ignore que Gifford est un traitre, Gifford travaille pour Walsingham, Phelippes un mathématicien qui sait parler une dizaine de langue réussi à percer l’écriture secrète de Marie. Connaissant le cause Phelippes rajoute un post-scriptum sur une lettre de Marie) Une fin héroïque Décapité le 8 février 1587 Le secret du masque de Fer Le Grand chiffre de Louis XIV Elaboré par Antoine et Bonaventure Rossignol Inviolé jusqu’à la fin du XIXe siècle Etienne Bazeries 3 Un chiffre d’un nouveau type 587 nombres différents Apparaissant chacun des milliers de fois Un nombre codant pour une syllabe 124 22 125 46 345 Les en ne mi s Le mystère dévoilé Un prisonnier masqué Incarcéré à Pignerol Décédé à la Bastille en 1703 après 37 ans de détention Vivien de Bulonde La substitution homophonique Une solution pour contrer l’analyse des fréquences Remplacer chaque lettre par différents substituts Le nombre de substituts est égal à la fréquence de la lettre Exemple : La fréquence du A en français = 9% On utilise 9 symboles Chaque symbole du code possède une fréquence de 1% La faille : la « personnalité de chaque lettre » Les correspondances entre les lettres Exemple : Le Q est toujours suivi dans le corps d’un mot par un U Q = 1% et U = 6% Un même symbole toujours suivi des six même symboles = Q Le chiffre indéchiffrable Le but recherché Une lettre En clair Un symbole Le chiffre parfait Blaise de Vigenère (1523-1596) Le traité des chiffres (1586) Le premier chiffre de substitution polyalphabétique Le carré de Vigenère 26 alphabets chiffrés (Chiffre de César) 1:ABCD…Z 2:BCDE…A 3:CDEF…B 4:DEFG…C Un mot clé Pour définir l’alphabet utilisé Exemple : V I V E F O U A S S I E R Rouge r ougerou MWPKJIUYWZSL L’objectif est atteint S est code par Y et par W W code pour I ou S 4 …Et les clés de son décryptage L’étonnant M. Babbage (1791-1871) Le précurseur de l’ordinateur La controverse avec le dentiste de Bristol L’application de la méthode Avoir des idées claires et distinctes . Il existe autant de façon de coder un mot du texte clair qu’il y a des lettres dans la clé c l e c = JAMR NOTE l e c l = GWIZ e c l e = OVRO . Dans un texte chiffré, si un même mot apparait plus de fois qu’il y a de lettres dans la clé, nous obtiendrons des répétitions de suites de lettres identiques Analyse . Diviser le problème . La longueur du mot-clé . Identifier les lettres du mot-clé Synthétiser . Aller du plus simple au plus compliqué . D’abord la longueur puis la lettre elle-même Découvrir la longueur du mot-clé S’attacher aux répétitions de groupes de lettres Identifier les lettres du mot-clé Reconstituer des messages artificiels codés par un seul alphabet Appliquer à chacun l’analyse des fréquences Dernière étape : Dénombrer A-t-on négligé quelque chose ? Le rôle du hasard dans les répétitions de lettres Ne retenir que les groupes d’au moins quatre lettres Questions : 1. Expliquer en quoi la philosophie de Démocrite constitue une première tentative d’explication matérialisme du vivant ? 2. Comment Parménide et Héraclite s’oppose t-il pour expliquer la diversité du vivant ? 3. Pourquoi peut-on dire que la philosophie des Sophistes représente une rupture par rapport au philosophe de la nature ? 4. Expliquer en quoi la philosophie de Platon est annonciatrice d’une certaine métaphysique ? 5. Dans quel mesure peut-on affirmer qu’Aristote à Rompu avec la métaphysique de son maitre Platon ? 6. Exposer les grandes lignes de la philosophie des Stoïciens 7. Quel est la méthode prônant par Descartes pour atteindre toute vérité en menant correctement son raisonnement 8. Comment les philosophes tenants du métaréalisme en sont ils venu à conclure que l’observateur créait le réel ? 9. En quoi le décryptage du chiffre de Vigenère par Babbage constitue t-il une application du discours de la méthode ? 10. Jusqu’au 17e siècle quelles étaient les principales techniques de cryptage d’un message ? 5